【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于光電探測，具體涉及一種碲鋅鎘晶片面形控制方法。
技術介紹
1、碲鎘汞(hgcdte)焦平面紅外探測器是目前應用最廣、發展最成熟的紅外探測器，通過cd組分調整可實現對整個紅外波段的探測。碲鋅鎘(cdznte)晶體的晶格常數可隨鋅含量的不同而變化，能夠與不同探測截止波長的碲鎘汞薄膜達到較高的晶格匹配，cdznte也成為制備高性能碲鎘汞紅外探測器最重要的外延用襯底材料。
2、為實現hgcdte紅外探測器優越的性能，獲得高平面度和低表面損傷的cdznte晶片是基礎和前提。制備cdznte晶片通常要經過晶體生長、切割、磨削、拋光、清洗、化學拋光等多道工序，其中，在cdznte晶片的加工過程中，不可避免的會產生表面層損傷，引起加工應力與殘余應力，從而導致cdznte晶片發生變形；同時，不當的化學拋光過程也會造成表面塌邊變形，嚴重影響hgcdte探測器的后序加工。
3、傳統的芯片加工工藝中，通常采用雙面磨拋的方法來規避殘余應力引起的晶片變形，但雙面磨拋對晶片尺寸及形狀有著嚴格的要求，不適用與大部分主流cdznte晶片的加工工藝。
技術實現思路
1、本專利技術要解決的技術問題是，針對現有技術存在的上述不足，提供一種碲鋅鎘晶片面形控制方法，該方法控制通過控制pv值(peak?to?valley)實現，工藝簡單、重復性好、過程可控，更適用于工業化生產，即便不同的工藝間有所差異，仍可以適用，因此本專利技術適應大部分主流的碲鋅鎘晶片制備工藝。
2、本專利技
3、一種碲鋅鎘晶片面形控制方法，該方法包括：
4、(1)確定實際工藝條件下碲鋅鎘晶片損傷層厚度和面形隨磨拋工藝過程中的普適變化情況；
5、(2)每次碲鋅鎘襯底研磨或拋光前，通過化學腐蝕的方法去除碲鋅鎘襯底雙面的損傷層應力；
6、(3)在化學拋光前測量晶片的pv值，根據所述晶片的襯底pv值，選擇合適的化學拋光液種類、化學拋光液濃度及化學拋光時間并搭配化學拋光載具進行化學拋光。
7、按上述方案，所述化學腐蝕液和化學拋光液的溶質選自溴、氫溴酸、雙氧水、重鉻酸鉀和硝酸中的一種或多種，濃度均為0.1％～10.0％；所述溶劑包括基礎溶劑與相應的溶質搭配，基礎溶劑選自水、甲醇、乙醇和乙二醇中的一種或多種。
8、按上述方案，所述碲鋅鎘晶片損傷層厚度及所需腐蝕時間根據以下方法確定：
9、(1)準備碲鋅鎘襯底(其厚度需與正常工藝襯底厚度一致)；
10、(2)碲鋅鎘襯底損傷層應力殘余面記為i面，另一面記為ii面；
11、(3)將ii面進行研磨拋光處理后，測量襯底i面的pv值；
12、(4)配制特定濃度的化學腐蝕液，將待腐蝕襯底放入化學腐蝕液中進行腐蝕，每腐蝕固定時間后取出測量ii面pv值及襯底厚度，直至ii面pv值不再變化為止，此時的襯底厚度與腐蝕前的襯底厚度之差，即為損傷層厚度；此時所用時間即為腐蝕時間。
13、按上述方案，所述化學拋光時間根據以下方法確定：
14、(1)測量碲鋅鎘襯底化學拋光前的pv值，記為pvb；將目標pv值記為pvg；
15、(2)基礎化學拋光的時間為滿足外延用襯底指標的最短化學拋光時間，記為t，所述外延用襯底指標包括劃痕和粗糙度；
16、(3)當pvb≤pvg，化學拋光的時間為t；當pvb>pvg，化學拋光的時間為t+a(pvb-pvg)，其中a為與化學拋光液及濃度相關的經驗常數，需選定其余化學拋光工藝參數后，由實際工藝情況實驗確認。
17、按上述方案，所化學拋光載具需遵循以下設計原則：
18、(1)化學拋光載具的底面構成包含位于載具中心的晶片槽和位于晶片四周的導流槽；
19、(2)晶片槽面平整度應小于5μm；
20、(3)將晶片槽面積記為a1，導流槽面積記為a2，剩余非槽面積記為a3，應滿足a2÷(a1+a3)>30％；
21、(4)導流槽槽寬應隨著晶片槽面積增大或縮小等比例加寬或減窄。
22、按上述方案，所述化學拋光載具的材質能夠耐所述化學拋光液的腐蝕；可選材料包括聚丙烯、聚四氟乙烯和聚偏氟乙烯。
23、與現有技術相比，本專利技術的優點在于：
24、(1)本專利技術可以基于現有實際工藝進行改進；
25、(2)本專利技術制備出高平面度碲鋅鎘晶片材料，工藝簡單、重復性好、過程可控，更適用于工業化生產；
26、(3)即便不同的工藝間有所差異，仍可以適用，因此本專利技術適應大部分主流的碲鋅鎘晶片制備工藝。
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1.一種碲鋅鎘晶片面形控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種碲鋅鎘晶片面形控制方法，其特征在于，所述化學腐蝕去除碲鋅鎘襯底損傷層應力過程需要根據普適變化情況確定的參數包括損傷層厚度、化學腐蝕液種類及其濃度、腐蝕時間；所述化學拋光過程需要根據普適變化情況確定的參數包括化學拋光液種類及其濃度、化學拋光時間。
3.根據權利要求2所述的一種碲鋅鎘晶片面形控制方法，其特征在于，所述化學腐蝕液和化學拋光液的溶質選自溴、氫溴酸、雙氧水、重鉻酸鉀和硝酸中的一種或多種，濃度均為0.1％～10.0％；所述溶劑包括基礎溶劑與相應的溶質搭配，基礎溶劑選自水、甲醇、乙醇和乙二醇中的一種或多種。
4.根據權利要求2所述的一種碲鋅鎘晶片面形控制方法，其特征在于，所述碲鋅鎘晶片損傷層厚度及所需腐蝕時間根據以下方法確定：
5.根據權利要求2所述的一種碲鋅鎘晶片面形控制方法，其特征在于，所述化學拋光的時間根據以下方法確定：
6.根據權利要求1-5任一項所述的一種碲鋅鎘晶片面形控制方法，其特征在于，所述化學拋光載具的底面構成包括位
7.根據權利要求6所述的一種碲鋅鎘晶片面形控制方法，其特征在于，所述化學拋光載具的材質能夠耐所述化學拋光液的腐蝕。
8.根據權利要求7所述的一種碲鋅鎘晶片面形控制方法，其特征在于，所述化學拋光載具的材質在耐所述化學拋光液腐蝕的聚丙烯、聚四氟乙烯和聚偏氟乙烯中選擇。
...【技術特征摘要】
1.一種碲鋅鎘晶片面形控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種碲鋅鎘晶片面形控制方法，其特征在于，所述化學腐蝕去除碲鋅鎘襯底損傷層應力過程需要根據普適變化情況確定的參數包括損傷層厚度、化學腐蝕液種類及其濃度、腐蝕時間；所述化學拋光過程需要根據普適變化情況確定的參數包括化學拋光液種類及其濃度、化學拋光時間。
3.根據權利要求2所述的一種碲鋅鎘晶片面形控制方法，其特征在于，所述化學腐蝕液和化學拋光液的溶質選自溴、氫溴酸、雙氧水、重鉻酸鉀和硝酸中的一種或多種，濃度均為0.1％～10.0％；所述溶劑包括基礎溶劑與相應的溶質搭配，基礎溶劑選自水、甲醇、乙醇和乙二醇中的一種或多種。
4.根據權利要求2所述的一種碲鋅鎘晶片面形控制方法，其特征在于，所述碲鋅鎘晶片損傷層厚度及所需腐蝕時間根據以下方法確定：<...
【專利技術屬性】
技術研發人員：宋林偉，寧卓，徐浩，劉燕，叢樹仁，起文斌，帥鵬，彭凝，楊晉，張偉偉，
申請(專利權)人：昆明物理研究所，
類型：發明
國別省市：
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